ECODESIGN-Toolbox for Green Product Concepts - Entwicklung und Anwendung von Werkzeugen zur nachhaltigen Produktentwicklung

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Motivation

Die Motivation für Optimierungsmaßnahmen in Unternehmen ist im Allgemeinen Produktivitäts- und Qualitätssteigerung. Aus der Erfahrung mit Betrieben und deren Produkten kann gesagt werden, dass vielfach der Fokus für umweltbezogene Produktverbesserungen sehr eng gewählt wird bzw. oft mit punktuellen und nachträglich gesetzten Massnahmen korrigierend eingegriffen wird. Ein vollständiges Lebenszyklusdenken fehlt oftmals. Die Integration von Umweltaspekten in den Produktentwicklungs- und Produktionsprozess ist in vielen Fällen für Klein- und Mittelbetriebe zu zeit- und kostenaufwendig. Praktikable Lösungen mit schlanken Strukturen und einfacher Abwicklung sind gefragt. Mit vorliegendem Projekt wurde eine Methodik entwickelt, die es Unternehmen erlaubt, in systematischer Weise die Umweltauswirkungen ihrer Produkte und Prozesse zu erfassen und darauf aufbauend Optimierungsmaßnahmen zu identifizieren.

Inhalte und Zielsetzungen

Ziel dieses Projektes war die Entwicklung einer einfach anwendbaren Methodik zur nachhaltigen Produktentwicklung und Anwendung in enger Kooperation mit industriellen Partnern. Diese Vorgehensweise sollte speziell an die Anforderungen an KMUs angepasst werden. Die entwickelte Methodik soll für unterschiedliche Branchen und Firmen anwendbar sein und einem weiteren Nutzerkreis zugänglich gemacht werden.

Weiters sollte diese Methodik zur nachhaltigen Produktentwicklung mit Berücksichtigung des gesamten Produktlebenszyklus mit einer sozial- und unweltverträglichern Produktion kombiniert werden.

Die entwickelte Methodik sollte an hand von drei Firmenbeispielen im Projekt Anwendung finden und für die jeweiligen Beispielprodukte innovative Produktkonzepte - Green Product Concepts - entwickelt werden.

Methodische Vorgehensweise

Umweltbewertungstools ermitteln mit unterschiedlichem Aufwand und Vollständigkeitsanspruch die Umweltauswirkungen von Produkten. Was derzeit fehlt ist das Bindeglied zwischen vergleichbaren Ergebnisdaten und Maßnahmen zur Optimierung. Wo genau muss man nun ansetzen um die Umweltsituation eines Produktes zu verbessern? Wie beeinflussen sich die Gestaltung und die Herstellung eines Produktes? Und wie komme ich zu Verbesserungsideen? Hier setzen die bereits existierenden ECODESIGN Tools an, die in diesem Projekt zu einem umfassenden, breit anwendbaren Toolkit verschmolzen wurden.

Dazu wurde zunächst eine Vorgangsweise in sechs Schritten entwickelt - die ECODESIGN Toolbox for Green Product Concepts. Diese Toolbox umfasst Tools zur:

• Erfassung der Produktcharakteristika (Produktbeschreibung)
• Produktbewertung unter ökologischen Gesichtspunkten
• Ermittlung der unterschiedlichen Stakeholderanforderungen
• ganzheitlichen Betrachtung der Produktionsprozesse
• Generierung von produkt- und prozessbezogenen Verbesserungsmaßnahmen
• Bewertung und Auswahl der Verbesserungsmaßnahmen für ein Green Product Concept,

die im Laufe des Projektes zur ECODESN Toolbox integriert und weiterentwickelt wurden.

Ergebnisse

Als Ergebnis des Projektes liegt einerseits methodenseitig die ECODESIGN Toolbox in sechs Schritten vor, anderseits wurden unter Anwendung derselben drei innovative Produktkonzepte gemeinsam mit Industriepartnern entwickelt. Die Anwendung der ECODESIN Toolbox erfolgte für die jeweiligen Beispielprodukte: Diktiergerät, Golf Swing Analyzer und Spritzgussmaschine.

Aufbauend auf den Ergebnissen der Umweltanalyse über den gesamten Lebenszyklus, der produktbezogenen Stakeholderanforderungen und der Prozessanalyse wurden Verbesserungsstrategien für die Produkt- und Prozessoptimierung abgeleitet und konkrete Umsetzungsideen für ein Green Product Concept formuliert.

Die Anwendung der ECODESIGN Toolbox ermöglicht die systematische Erfassung der Produktcharakteristika und die Ermittlung der Lebensphase mit den größten Umweltauswirkungen. Zielgerichtet können mit Hilfe der Tools produkt- und prozessbezogene Verbesserungsmaßnahmen identifiziert werden.

Die Anforderungen der Umwelt sowie die der Stakeholder, wie z. B. Kunden und gesetzliche Vorgaben sollen in die Produktverbesserung mit einfließen und zu nachhaltigen Produkten am Markt führen. Die Verschmelzung der ECODESIGN Tools mit den prozessorientierten Methoden der Holistischen Prozessoptimierung (HPO) ermöglicht die Optimierung des gesamten Produkt/Prozesssystems. Wie die Projektergenisse der Industriepartner zeigen, fungiert der systematische Ansatz der ECODESIGN Toolbox als Innovationsmotor und setzt ungenützte Optimierungspotentiale hinsichtlich Ressourceneinsparung, Funktionalität, Kosteneinsparung, Verringerung des Abfall- und Emissionsaufkommens, Reduktion des Energieverbrauchs in der Nutzung u.a. frei.

Die erzielten Projektergebnisse fanden teilweise innherhalb des Projektes Umsetzung. Aufgrund des zeitgleich durchgeführten Redesigns des Diktiergerätes durch die Firma PHILIPS konnten ausgewählte Verbesserungsmaßnahmen für das Green Product Concept bereits in der aktuellen, im März 2007 auf den Markt gebrachten Version umgesetzt werden.

Das vorliegende Projekt lieferte wesentlichen Input für die Weiterentwicklung des Golf Swing Analyzers, der sich während der Projektlaufzeit in Entwicklung befand und mit Projektabschluss Prototypstatus erreicht hat. Die Integration von Umweltaspekten in die weitere Entwicklungs- und Umsetzungsphase des Golf Swing Analyzers ist von der Firma ABATEC vorgesehen.

Als zentrales Ergebnis der Projektteilnahme der Firma ENGEL wurde das Arbeiten mit Stoff- und Energiekennzahlen bei der Produktentwicklung erachtet. Tools zur Vorhersage des Energieverbrauches sollen Klarheit über den zu erwartenden Energieverbrauch für KundInnen schaffen. Mit den Ergebnissen der Umweltanalyse wurde zentraler Input für zukünftige Projekte erstellt.

Projektleiter

A.o. Univ. Prof. DI. Dr. techn. Wolfgang Wimmer
Forschungsbereich ECODESIGN
Institut für Konstruktionswissenschaften und technische Logistik
Technische Universität Wien

ProjektmitarbeiterInnen

• DI Maria Huber
• Dr. DI Peter Judmaier
• DI Rainer Pamminger

Projekt- und Kooperationspartner

• Profactor Produktionsforschungs GmbH
  DI Stefan Herzer
  Burkhard Riss
• KERP Consulting
  DI (FH) Ernst Luckner
  DI (FH) Marek Stachura
• ABATEC Electronic AG
  Martin Bernreiter
  Peter Groiss
  Vitalis Röck
• ENGEL Austria GmbH
  DI Michael Bauer
• PHILIPS Speech Processing
  DI Ratko Grab
  Gerhard Podhradsky

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